[發(fā)明專利]基于壓力傳感器陣列進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別的裝置與方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410162487.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN105022471A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王建勤
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于壓力傳感器陣列進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別的裝置，包括肌腱壓力信號(hào)采集單元（8），信號(hào)轉(zhuǎn)換單元（9）、數(shù)據(jù)處理及手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別單元（11）、存儲(chǔ)單元（10）、安置識(shí)別裝置的佩戴機(jī)構(gòu)（5），其特征在于肌腱壓力信號(hào)采集單元（8）的壓力傳感器陣列（6）安置在佩戴機(jī)構(gòu)貼近用戶皮膚的內(nèi)側(cè)；

用戶佩戴手勢(shì)識(shí)別裝置后，安置在佩戴機(jī)構(gòu)（5）內(nèi)側(cè)的壓力傳感器陣列（6），分布于用戶手腕部或接近腕部與手部運(yùn)動(dòng)相關(guān)肌腱或肌腱群通過的部位。

2.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置所屬的佩戴機(jī)構(gòu)（5）呈緊貼用戶手腕部皮膚的環(huán)狀結(jié)構(gòu)分布。

3.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置所屬的佩戴機(jī)構(gòu)（5）具有可伸展連接部件（7）。

4.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置可置于智能手表、手環(huán)、手鐲等電子設(shè)備。

5.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置的壓力傳感器陣列（6）分為一列或多列。

6.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置所屬佩戴機(jī)構(gòu)（5）電路板采用柔性電路板。

7.如權(quán)利要求1所述手勢(shì)識(shí)別裝置具有無(wú)線傳輸模塊（12）及人機(jī)交互單元（13）。

8.一種基于傳感器陣列進(jìn)行用戶手部姿態(tài)、動(dòng)作識(shí)別的方法，包括步驟：

a1、數(shù)據(jù)采集：采集到用戶腕部各被檢測(cè)肌腱壓力引起的信號(hào)；

a2、特征提取：從獲取的信號(hào)中提取被檢測(cè)肌腱表征用戶手部姿勢(shì)或動(dòng)作的特征數(shù)據(jù)；

a3、手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別：通過對(duì)提取特征數(shù)據(jù)的分析，確認(rèn)用戶的手部姿態(tài)或動(dòng)作。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述特征數(shù)據(jù)包括：

被檢測(cè)肌腱壓力引起信號(hào)對(duì)于壓力傳感器陣列的位置分布特征、

被檢測(cè)肌腱壓力引起信號(hào)對(duì)于時(shí)間的變化特征、

被檢測(cè)肌腱壓力引起信號(hào)對(duì)于壓力傳感器陣列位置相對(duì)于其正常位置的偏移量以及這種偏移量相對(duì)于時(shí)間的變化特征以上特征的一種或多種。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于包括根據(jù)判斷出的用戶手部姿勢(shì)或動(dòng)作，通過無(wú)線傳輸模塊向操控電子設(shè)備發(fā)送與該手部姿勢(shì)或動(dòng)作對(duì)應(yīng)的操作指令或輸入相應(yīng)信息。

11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于包括通過按動(dòng)按鈕、滑動(dòng)觸摸屏、做出特定解鎖手勢(shì)動(dòng)作等方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)作識(shí)別裝置激活與鎖定兩種狀態(tài)的切換。

12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于包括各被檢測(cè)肌腱引起信號(hào)相對(duì)于傳感器陣列常態(tài)位置測(cè)定的步驟：

用戶根據(jù)系統(tǒng)提示做出常態(tài)位置測(cè)定約定的手勢(shì)；

獲得用戶腕部各被檢測(cè)肌腱壓力引起信號(hào)沿傳感器陣列的位置分布特征；

根據(jù)壓力信號(hào)的位置分布特征，確定各被檢測(cè)肌腱引起信號(hào)在常態(tài)情況下的分布位置；

在儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存各被檢測(cè)肌腱引起信號(hào)在常態(tài)情況下的位置分布特征。

13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于包括標(biāo)準(zhǔn)手部動(dòng)作錄入步驟：

用戶根據(jù)系統(tǒng)提示，依次做各種手部姿勢(shì)或動(dòng)作；

采集到用戶腕部各被檢測(cè)肌腱引起的信號(hào)；

從獲取的信號(hào)中提取對(duì)應(yīng)肌腱表征用戶手部姿勢(shì)或動(dòng)作的特征數(shù)據(jù)；

由系統(tǒng)的儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存該特征數(shù)據(jù)。

14.一種用戶手部姿態(tài)的識(shí)別方法，包括以下步驟：

通過壓力檢測(cè)裝置獲得各被檢測(cè)肌腱引起的壓力信號(hào)；

根據(jù)采集的檢測(cè)信號(hào)確定各被檢測(cè)肌腱的位置分布；

提取各被檢測(cè)肌腱對(duì)應(yīng)的信號(hào)值以及沿手腕相對(duì)常態(tài)位置的位移量；

通過對(duì)各被檢測(cè)肌腱對(duì)應(yīng)信號(hào)值以及沿手腕相對(duì)常態(tài)位置位移量的分析，判斷出用戶的手部姿態(tài)；

根據(jù)識(shí)別的手部姿勢(shì)，向被操控設(shè)備發(fā)送與該手部姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的操控指令。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于包括信號(hào)值提取時(shí)間點(diǎn)的確定步驟：

通過壓力檢測(cè)裝置獲得各被檢測(cè)肌腱引起的壓力信號(hào)；

在本次信號(hào)采集往前的某一時(shí)間范圍內(nèi)，提取該時(shí)間段表征信號(hào)相對(duì)時(shí)間變化率的特征參數(shù)；

如果特征參數(shù)小于已設(shè)定的閾值，則從本次采集的信號(hào)中提取各被檢測(cè)肌腱信號(hào)值并進(jìn)行判斷，否則等待下次信號(hào)輸入。